Estudo das propriedades dos adjuvantes na compatibilidade/robustez cimento/adjuvante

A qualidade do betão pode ser controlada pelo comportamento da fluidez da pasta de cimento, o qual está relacionado com a dispersão das partículas de cimento. Um dos maiores avanços na tecnologia do betão tem sido o desenvolvimento de aditivos. Um destes tipos de aditivos, os Superplastificantes (SP), fornecem a possibilidade de se obter uma melhor dispersão das partículas de cimento, produzindo pastas com elevada fluidez. Com o desenvolvimento de betões de alta resistência e elevado desempenho, os superplastificantes tornaram-se indispensáveis. Os superplastificantes são adsorvidos nas partículas de cimento e esta adsorção depende da composição do clínquer do cimento e do tipo de SP utilizado. Com a difusão do emprego dos aditivos redutores de água, têm surgido vários problemas de compatibilidade cimento/adjuvante. Esta investigação dedicada aos superplastificantes, fortes redutores de água, visou estudar quais as propriedades que poderiam influenciar a sua compatibilidade/robustez com o cimento. Também se procurou ganhar experiência com as técnicas analíticas de caracterização de adjuvantes. Assim, utilizou-se um tipo de cimento e dois tipos de superplastificantes (poli(étercarboxilatos) e poli(naftalenossulfonatos)) disponíveis no mercado português. Mantendo a mesma razão água/cimento (A/C), pretendeu-se determinar a natureza química, grau de funcionalização, teor e tipo de contra-ião, teor de sulfatos/sulfonatos do adjuvante e o comportamento dos superplastificantes nas pastas cimentícias, de forma a poder determinar indicadores de compatibilidade entre cimentos e superplastificantes. Constatou-se que a natureza química, o grau de funcionalização e a quantidade consumida dos superplastificantes têm influência nas pastas. Os indicadores de compatibilidade por parte dos superplastificantes parecem estar relacionados com o comprimento da cadeia lateral de éter e com o rácio CO2R/CO2 -. A alteração do momento da adição do adjuvante tem influência na compatibilidade cimento/adjuvante, sendo benéfico para os poli(étercarboxilatos) e prejudicial para o poli(naftalenossulfonato).

Concrete quality might be controlled by the flow behavior of cement paste, which is related to the dispersion of cement particles. One of the most important advances in concrete technology has been the development of chemical admixtures. One type of admixtures, Superplasticizers (SP), provides the possibility of a better dispersion of cement particles, thereby producing paste of higher fluidity. With the development of high strength, high performance concrete, SPs are becoming indispensable. SPs are adsorbed on the cement particles and this adsorption depends upon the clinker composition of cement and the type of SP used. Nowadays, the use of fluidity admixtures has become essential in the production of special concretes, but many incompatibility problems between cement and admixtures have been reported. This research is concerned with superplasticizers, high-range water reducers, and the purpose was to study the properties that could influence their compatibility/robustness with cement. The aim of this research was, also, to aggregate the necessary, trustworthy and reliable methods for the determination of superplasticizers major characteristics. One type of cement and two types of superplasticizers poly(ethercarboxylate) and poly(naphthalenesulfonate) available in Portugal were used. Maintaining the same water/cement (W/C) ratio, the intention was to determine the chemical origin, functional groups, counter-ion and sulfate/sulfonate content of the admixture, as well as the superplasticizer behavior on cement pastes, to determine compatibility indicators between cements and superplasticizers. It was found that the superplasticizer chemical origin, functional groups and adsorption have influence on pastes. The compatibility indicators seem to be related with the length of the ether side chain and the CO2R/CO2 - ratio. The change of the addition moment of the superplasticizer to the cement has influence on cement/superplasticizer compatibility, being benefic for poly(ethercarboxylate) and harmless for poly(naphthalenesulfonate).